Entwicklung eines Sprachassistenzsystems für den Einsatz in landwirtschaftlichen Betrieben

Sprache ist eine natürliche Form der Kommunikation, die es ermöglicht, Informationen auszutauschen,
während gleichzeitig andere, primäre Tätigkeiten ausgeführt werden. Gerade im landwirtschaftlichen
Arbeitsalltag, in dem die Hände häufig nicht frei sind, verspricht eine sprachbasierte
Interaktion mit einem unterstützenden digitalen System daher einen Mehrwert.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wird das Frontend inklusive Sprachinteraktions-Komponenten
der mobilen Anwendung Farmie für die Landwirtschaft entwickelt und untersucht, wie ein solches
Sprachassistenzsystem (Voice User Interface, VUI) für den Einsatz in Milchvieh- und Mastbetrieben
gestaltet werden sollte. Die Arbeit folgt dem Forschungsdesign des Design Science Research
und verbindet damit eine theoretische und eine praktische Zielsetzung: Zum einen werden aus
der wissenschaftlichen Literatur Design Guidelines für die Gestaltung von Voice User Interfaces
erhoben, gefiltert und zu einer auf den Anwendungskontext ausgerichteten Sammlung verdichtet.
Zum anderen wird auf Basis dieser Guidelines und der aus dem Anwendungskontext abgeleiteten
Anforderungen Farmie als Proof of Concept konzipiert und implementiert.
Das entwickelte Artefakt – die Anwendung Farmie – hilft bei der Verwaltung des eigenen landwirtschaftlichen
Betriebs, indem Landwirt:innen betriebsinterne Daten oder Notizen speichern und
abfragen können. Die Anwendung nutzt Whisper als Speech-To-Text-Modell sowie GPT-Modelle
für die Text-To-Speech-Konversion und als sprachliches Reasoning-Modell innerhalb eines Agenten,
sodass Nutzende in natürlicher Sprache mit dem System interagieren können.
Eine Evaluation des Systems erfolgte durch Feedback-Gespräche und Thinking-Aloud-Sitzungen
mit realen Endnutzenden sowie durch einen Abgleich mit den zuvor spezifizierten Anforderungen.
Die Ergebnisse zeigten die Relevanz von sieben der zehn aufgestellten Design Guidelines für den
Anwendungskontext und konkretisieren und ergänzen diese. So erwies sich für den funktional
geprägten landwirtschaftlichen Kontext eine präzise, knappe Sprachausgabe als wichtig. Außerdem
wurde eine neue Guideline abgeleitet, nach welcher dem Sprachagenten der visuelle Bildschirmkontext
übergeben werden sollte, um eine natürlichere Konversation zu ermöglichen. Die Erkenntnisse
dienen primär der Weiterentwicklung von Farmie, aber auch als Grundlage für vergleichbare
Anwendungen sowie für weiterführende Forschung zu sprachgesteuerten Systemen.